重力势能物理教学设计

课题 重力势能 授课人 刘志刚 课型 新授课 教学本节为人教版必修2第七章第四节的内容，本节内容要求学生理解什么是重力势能，内容并能从功是能量转化的角度出发，理解重力势能的变化与重力做功之间的关系；重力分析 势能的知识对以后相关概念的学习至关重要，是能量守恒定律的知识基础，是本章的一个重要知识点，本节讲述重力势能，重力势能的变化与做功的关系，为后面讲解机械能守恒定律做好准备 学生1.学生在初中定性的学习了重力势能，了解了概念，而在高中阶段需要定量的学情描述出重力势能，及表达式。 分析 2.初中知道决定重力势能大小的因素，重力势能会发生变化，而高中要求理性的去探究这些因素怎样决定重力势能的大小以及重力做功与重力势能的变化之间的具体关系 教学 知识与技能 目标 ① 理解重力势能的概念，会用重力势能的定义计算 ② 理解重力势能的变化与重力做功的关系，知道重力做功与路径无关 ③ 知道重力势能的相对性 过程与方法 1. 通过导学案预习知道重力势能的表达式 2. 通过小组讨论来完善重力势能的理解及重力势能的相对性 3. 根据功能关系，找出重力做功与重力势能的关系 情感态度与价值观 通过视频资料、小组讨论，激发学生探索科学的兴趣 教学(1）重力势能的概念和表达式 重点 (2）重力做功和重力势能改变的关系 教学(1)重力势能的系统系和相对性 难点 教 学 过 程 导 学 案---理 脉 络 学生依据学案自学 引入：以我国水利工程—水电大坝视频为契机，引入重力势能的概念和表达式的讲解 1 / 4

视频来介绍重力势能在生活中的实际应用，把物理知识与生活中的物理事件相结合

1.重力势能： 教学内容 学生活动 备注 教师：水利发电工程是利用了水的落差产生巨大的能量转化为电能的工程，我们可以看到水由于落差产生的能量是非由学生根据课前常巨大的。那么本节课我们就来研究这种巨大的能量—重预习和初中的记力势能 板书：重力势能：物体被举高而具有的能量 教师：演示实验一用质量不同的两个小球从同一高度下落至橡皮泥后陷入的深度 演示实验二用一个小球下落从不同高度下落。观察小球陷入橡皮泥的深度 得出重力势能的表达式：Ep=mgh 单位：J 标量 2.重力势能的相对性 忆给出重力势能的定义 学生观察两个实验的对比，可以得出重力势能和物体的质量和所在的高度有关， 预计五分钟 教师：典型例题计算小球的机械能，探究重力势能的相对性 学生利用本题的 例题1：如图，质量m=0.5kg的小球，从桌面以上高h1=1.2m的A点下落到地面的B点，桌面高h2=0.8m。 所选择的小球在A点 小球在B点参考平面 的重力势能 的重力势能 桌面 地面 1. 所选取的参考平面为零势能面 2. 重力势能是相对的，大小与零势能面有关 3.重力做功、重力做功与势能的关系 计算要理解重力势能的计算方式，并通过结果得出重力势能是相对的，与所选取参考平面有关 通过例题2和例教师：提出思考问题， 例题2。在例1中的小球如果从A平面落到桌面上的C点，题3的独立计算 2 / 4

那么小球的重力势能改变了多少？是增加了还是减少了？如得出重力做功和果从A平面落到桌面的B点呢？以地面为零势能面 重力势能变化的 得出结论：△Ep=mgh2 -mg（h1+h2） 关系。 教师：提出另一个问题，例题3，在例2中的小球从A平面 落到C点，和从A平面落到B点，重力做了多少功？ 这是学生第一个WG=mg△h=mgh1 接触功能关系，独 立计算能够加深结论：重力做功，只与物体的起点和终点位置有关，与运动理解 路径无关 WG=-△Ep 重力做正功 教师：请同学们对比例题2和例题3，试分析重力做功和重重力势能减少 力势能的关系 结论1：WG=-△Ep 再次对例2和例3重力做正功 重力势能减少 完成计算，得出重 重力做负功 重力势能增加 力势能的变化量 和重力做功是和教师：例2例3我们规定地面为零势能面，如果把参考平面参考平面的选取换成桌面，对我们的解题结果是否有影响。那么我们会从中是无关的 得出什么结论 结论2：重力做功和重力势能变化是 绝对的，与选取的参考平面无关。 课堂探讨辨析 教学内容 学生活动 备注 3 / 4

教师：利用所学知识，对课堂探讨辨析题进行判断和改正 1）在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零 （ ） 学生分组讨论，（2）在不同高度的物体，他们具有的重力势能可能相同 （ ） 争取每一组都能（3）零势能参考平面确定后，如果物体的重力势能发生变化，够完成，并将错则重力一定对它做了功 （ ） 误知识改正过来 （4）某一物体运动过程中，重力势能增大了10J，所以重力 做正功（ ） （5）质量大的物体重力势能一定大 （ ） （6）不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大 （ ） （7）高度相同，坡度不同，粗糙程度不同的斜面，将同一物体从低端拉到顶端。那么沿坡度小的、粗糙程度小的斜 面运动物体克服重力做功多 （ ） （8）重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功 （ ） （9）做上抛的物体，在上升阶段重力做负功，重视势能减少 （ ） （10）只要物体的高度降低了，重力势能一定在减少 （ ） （11）质量为3kg的物体放在高4m的平台上，（g=10m/s2） 求： 对11题12题的 1.物体相对于平台表面的重力势能是多少？ 2.物体相对于地面的重力势能是多少？ 计算，不仅要巩 3.物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重固本节知识，也力做功是多少？ 在12题对动能定 （12）起重机以四分之一g的加速度将质量为m的物体匀减理进行铺垫 速地沿竖直方向提升高度为h，则克服重力做了多少功？重力势能变化了多少？起重机钢索的拉力对物体做了多少功？ 板书设计：1.重力势能定义：物体被举高而具有的能量 2.表达式：mgh 单位：J 标量 3.零势能面：以地面为零势能面 4.关系：WG=-△Ep

5.重力做功与路径无关，只与高度差有关

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